Máy tính lượng tử nhỏ nhất thế giới

Máy tính mới chỉ sử dụng một photon duy nhất và có thể vận hành ở nhiệt độ phòng, đánh dấu cột mốc lớn trong công nghệ lượng tử.

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi giáo sư Chuu Chih-sung từ Khoa Vật lý và Trung tâm Khoa học lượng tử và Công nghệ thuộc Đại học Quốc gia Thanh Hoa (NTHU) phát triển máy tính lượng tử nhỏ nhất thế giới, chỉ sử dụng một photon duy nhất, Taipei Times hôm 17/10 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Physical Review Applied.


Giáo sư Chuu Chih-Sung (thứ hai từ bên phải) cùng các thành viên nhóm nghiên cứu. (Ảnh: Hung Mei-hsiu/Taipei Times).

Chuu cho biết, họ đã giải quyết những trở ngại chính trong việc phát triển máy tính lượng tử, gồm chi phí năng lượng cao và môi trường vận hành ở nhiệt độ cực thấp. Photon là hạt năng lượng điện từ nhỏ nhất, và nhóm nghiên cứu đã tìm ra cách mã hóa thông tin trong 32 time-bin, hay chiều, của một photon duy nhất.

Photon có thể được giữ trong một trạng thái lượng tử ổn định kể cả ở nhiệt độ phòng, theo Chuu. Máy tính lượng tử thường dễ bị mất thông tin và gặp lỗi tính toán do những rung động hoặc từ trường. Tuy nhiên, photon có phạm vi truyền rộng hơn và ít bị nhiễu hơn, mang lại lợi thế độc đáo khi phát triển máy tính lượng tử thương mại.

Máy tính truyền thống thực hiện tính toán trên bảng mạch, trong khi máy tính lượng tử truyền thông tin qua các photon và tính toán nhờ vật lý lượng tử. Đơn vị nhỏ nhất của thông tin kỹ thuật số trong máy tính truyền thống là chữ số nhị phân hay bit, chỉ thể hiện được 0 hoặc 1.

Tuy nhiên, bit lượng tử hay qubit, có thể xử lý cả 0 và 1. Đặc tính này gọi là chồng chập lượng tử. Chồng chập cho phép máy tính lượng tử xử lý những phép toán phức tạp, ví dụ như phân tích một số thành các số nguyên tố hoặc tìm kiếm dữ liệu lớn, nhanh hơn máy tính truyền thống đến 100 triệu lần.

Kao Wei-yuan, hiệu trưởng NTHU, nhận xét, nghiên cứu mới là cột mốc quan trọng cho máy tính lượng tử vì thiết bị nhỏ gọn và có thể vận hành ở nhiệt độ phòng. Ông lưu ý, khác với những máy tính trong phòng thí nghiệm máy tính lượng tử hàng đầu của Mỹ, thiết bị nhỏ dựa trên photon mới không yêu cầu hệ thống làm mát đồ sộ, một bước tiến đáng chú ý trong lĩnh vực công nghệ lượng tử.

Máy tính lượng tử photon cuối cùng sẽ có rất nhiều ứng dụng, bao gồm phát triển thuốc, tối ưu hóa hậu cần, bảo mật dữ liệu và trí tuệ nhân tạo (AI), theo giáo sư Mou Chung-yu, giám đốc Trường Khoa học thuộc NTHU.

TIN CŨ HƠN
Manh mối từ không gian giúp các nhà khoa học giải đáp bí ẩn về kim tự tháp Ai Cập

Manh mối từ không gian giúp các nhà khoa học giải đáp bí ẩn về kim tự tháp Ai Cập

Việc phát hiện gần đây về một tuyến đường thủy cổ đại mang lại những manh mối đầy hứa hẹn để giải đáp bí ẩn gây tranh cãi lâu nay xung quanh việc xây dựng kim tự tháp Ai Cập.

Đăng ngày: 20/04/2026
Top 10 ngôn ngữ đã không còn nhưng vẫn ảnh hưởng đến xã hội hiện đại

Top 10 ngôn ngữ đã không còn nhưng vẫn ảnh hưởng đến xã hội hiện đại

Nhiều ngôn ngữ từng được hàng trăm, hàng nghìn, thậm chí hàng triệu người sử dụng đã biến mất vĩnh viễn nhưng vẫn đang ảnh hưởng đến thế giới hiện đại.

Đăng ngày: 20/04/2026
Ảo ảnh này sẽ đánh lừa bộ não bạn rằng hai khối lập phương đang di chuyển!

Ảo ảnh này sẽ đánh lừa bộ não bạn rằng hai khối lập phương đang di chuyển!

Ảo ảnh quang học đáng kinh ngạc này dường như cho thấy hai khối lập phương 3D chuyển động trên một mặt phẳng, nhưng thực tế chúng vẫn đứng yên.

Đăng ngày: 20/04/2026
Phản vật chất - Loại vật chất đắt đỏ nhất thế giới

Phản vật chất - Loại vật chất đắt đỏ nhất thế giới

Phản vật chất là loại vật chất có mức giá cao nhất thế giới với 3,5 x 10 mũ 16 USD cho một gram hạt phản proton.

Đăng ngày: 19/04/2026
Nhiếp ảnh gia canh chờ 6 năm bắt một khoảnh khắc đáng kinh ngạc của Mặt trăng

Nhiếp ảnh gia canh chờ 6 năm bắt một khoảnh khắc đáng kinh ngạc của Mặt trăng

Một nhiếp ảnh gia phải đợi tận 6 năm để thu về khoảnh khắc 3 chiều của Mặt Trăng 'đậu' trên đỉnh Vương cung thánh đường Superga (Italy). NASA ngay lập tức chia sẻ bức ảnh này.

Đăng ngày: 19/04/2026
Lý do gì khiến đế quốc Mông Cổ bỏ dở cuộc xâm lược châu Âu?

Lý do gì khiến đế quốc Mông Cổ bỏ dở cuộc xâm lược châu Âu?

Nhiều tranh cãi, nghi vấn xung quanh câu hỏi tại sao đế quốc Mông Cổ lại chịu dừng bước trong khi đang ngày một thu được nhiều chiến lợi phẩm...

Đăng ngày: 19/04/2026
Sự cố Kandahar: Người khổng lồ cao gần 4 mét bị đặc nhiệm Mỹ tiêu diệt ở Trung Đông?

Sự cố Kandahar: Người khổng lồ cao gần 4 mét bị đặc nhiệm Mỹ tiêu diệt ở Trung Đông?

Có tin đồn rằng lực lượng đặc biệt của Mỹ đã hạ được một người khổng lồ Kandahar cao gần 4 mét ở Afghanistan vào năm 2002

Đăng ngày: 19/04/2026
Khoa Học News